Alzheimerio liga: smegenų imuninės ląstelės gali pasiūlyti naują gydymo tikslą
Vienas Alzheimerio ligos požymių yra tau baltymo raizginių masės smegenyse. Naujas tyrimas su pelėmis siūlo, kad smegenų imuninių ląstelių tipas, vadinamas mikroglia, lemia audinių pažeidimus, susijusius su tau susikaupimu.
Žmonių, sergančių Alzheimerio liga, smegenų tyrimai atskleidė, kad smegenų pažeidimai, lydintys užmaršumą ir sumišimą, tampa matomi netrukus po to, kai tau susivynioti pradeda susilieti į masę.
Neseniai Eksperimentinės medicinos žurnalas Straipsnyje paaiškinama, kaip mikroglija tampa aktyvi, kai pradeda formuotis tau klumpės.
Tyrimo autoriai taip pat parodė, kad pašalinus mikroglia labai sumažėjo su tau susijusių pažeidimų pelių, genetiškai modifikuotų baltymų sąnariams sukurti, smegenyse.
Jie siūlo, kad išvados nurodo naują būdą atitolinti demenciją, kurią su tau susiję smegenų pažeidimai sukelia žmonėms.
„Jei galėtumėte tam tikru būdu nukreipti mikroglijas ir užkirsti kelią joms pakenkti“, - sako vyresnysis tyrimo autorius Davidas M. Holtzmanas, Vašingtono universiteto medicinos mokyklos Sent Luise, MO neurologijos profesorius, „Manau, kad tai padėtų būti tikrai svarbus, strateginis, naujas būdas sukurti gydymą “.
Toksiški baltymai ir smegenų audinio sunaikinimas
Alzheimerio liga yra būklė, naikinanti smegenų audinį. Nors mokslininkai tiksliai nežino, kaip atsiranda ši įprasta demencijos forma, jų akiratyje yra du pagrindiniai įtariamieji: tau ir beta-amiloidiniai baltymai.
Skrodimo įrodymai parodė, kad daugumai žmonių su amžiumi susidaro beta-amiloido ir tau sąnarių plokštelės. Tačiau atrodo, kad sergančiųjų Alzheimerio liga jų yra daug daugiau. Be to, šie baltymai linkę kauptis pagal nuspėjamą modelį, kuris prasideda smegenų atminties srityse, o paskui plinta.
Sveikose smegenyse tau baltymai palaiko neuronų, kurie yra smegenų komunikacijos sistemą sudarančios nervinės ląstelės, funkciją. Baltymai stabilizuoja mikrovamzdelius, kurie yra struktūros, padedančios neuronams pernešti molekules ir maistines medžiagas.
Tačiau tau baltymai taip pat gali elgtis nenormaliai ir kauptis toksiškose gumulėlėse, kurios sutrikdo ir užmuša neuronus.
Tai pasireiškia ne tik Alzheimerio, bet ir kitomis progresuojančiomis smegenų ligomis, tokiomis kaip lėtinė trauminė encefalopatija. Tai būklė, kuri dažnai pasitaiko boksininkams ir futbolininkams po pakartotinių galvos traumų.
Naujas tyrimas susijęs su mikroglijos vaidmeniu tau susikaupimo procese. „Microglia“ yra imuninės ląstelės, esančios centrinėje nervų sistemoje (CNS) ir nukreipiančios jos augimą, vystymąsi ir funkcionavimą.
Dvigubas mikroglijos vaidmuo
Ankstesniuose tyrimuose prof. Holtzmanas ir jo kolegos jau atskleidė ryšį tarp mikroglia ir tau, kurie, atrodo, apsaugojo CNS: jie nustatė, kad imuninės ląstelės gali riboti toksinių baltymų formų susidarymą.
Tačiau tai, ką jie pamatė, taip pat privertė įtarti, kad santykiai gali būti dvipusiai.
Atrodė, kad mikroglijos bandymai pašalinti tau sąnarius vėlesnėse ligos stadijose gali pakenkti kaimyniniams neuronams.
Taigi, komanda nusprendė atidžiau pažvelgti į mikroglia ir tau santykį, naudodama genetiškai pakeistas peles, kurios gamina žmogaus tau, kuris lengvai susidaro į gumulus.
Šioms pelėms dažniausiai susivynioja 6 mėnesių amžiaus, o smegenų pažeidimo simptomai pasireiškia maždaug 9 mėnesius.
Kai kurios pelės taip pat turėjo žmogaus variantą APOE genas, kuris 12 kartų padidina asmens riziką susirgti Alzheimerio liga. Komanda anksčiau nustatė, kad šis variantas, vadinamas APOE4, labai padidina tau toksiškumą neuronams.
Kai pelės pasiekė 6 mėnesių amžių, mokslininkai kai kuriuos atmetė ir dar 3 mėnesius papildė savo mitybą junginiu, mažinančiu smegenų mikroglia. Likusiems jie davė placebą, kad galėtų palyginti jų poveikį.
Smegenų pažeidimui gyvybiškai svarbios mikroglijos buvimas?
Kai pelės sulaukė 9,5 mėnesio amžiaus, tyrėjai ištyrė ir palygino jų smegenis. Jie nustatė, kad mikroglia buvimas smarkiai pakeitė smegenų susitraukimą.
Pelės su tau raizginiais ir didele rizika APOE4 genas, negavęs jokio mikroglia išeikvojančio papildo, parodė stiprų smegenų susitraukimą.
Šis rezultatas parodė, kad smegenų pažeidimams atsirasti turi būti mikroglia.
Priešingai, dėl to, kad dėl mikrobų nebuvimo buvo vartojamas papildas, vargu ar pelės sumažėjo APOE4 rizikos genas.
Be to, jų smegenys atrodė sveikos ir parodė mažai toksiško tau požymių.
Komanda taip pat nustatė, kad į raizginį linkusios pelės buvo ištrintos APOE genas turėjo mažai smegenų susitraukimo ir parodė keletą toksinio tau požymių.
Tolesni eksperimentai tai atskleidė APOE atrodo, kad sukelia mikroglia. Mokslininkai siūlo tokiu būdu aktyviai veikiant mikrogliams toksiškų tau sąnarių, kurie sunaikina smegenų audinius, vystymąsi.
„Microglia skatina neurodegeneraciją“
„Mikroglia skatina neurodegeneraciją“, - sako pirmojo tyrimo autorius, prof. Holtzmano laboratorijos mokslų daktaras, mokslų daktaras Yang Shi, „tikriausiai dėl uždegimo sukeltos neuronų mirties“.
"Bet net jei taip yra, jei neturite mikroglijos arba turite mikrogliją, tačiau jos negalima suaktyvinti, kenksmingos tau formos neperaugėja į pažengusią stadiją ir jūs nepadarote neurologinės žalos", - priduria ji.
Šie rezultatai rodo, kad mikroglia vaidina pagrindinį vaidmenį neurodegeneracijoje ir gali būti naudingas taikinys gydant Alzheimerio ligą ir kitas neurodegeneracines sąlygas.
Nors junginys, kurį komanda naudojo pelių smegenyse mažinančiai mikroglia, nebūtų tinkama naudoti žmonėms, jis gali būti atspirties taškas kuriant vaistus.
Iššūkis bus surasti būdą, kaip nukreipti mikroglijas į tašką, kai jie pradeda teikti pirmenybę ligai, o ne sveikatai.
„Jei mes galėtume rasti vaistą, kuris dezaktyvuoja mikrogliją tik prasidėjus ligos neurodegeneracinei fazei, tai vertėtų vertinti žmonėms.“
Prof. Davidas M. Holtzmanas
